Litar elektrik dengan arus terus
Dalam litar tunggal Litar elektrik dengan arus terus EMF diarahkan di dalam sumber tenaga elektrik dari kutub negatif ke positif mengujakan arus I arah yang sama, yang ditentukan oleh Hukum Ohm untuk keseluruhan rantai:
I = E / (R + Rtuesday),
di mana R ialah rintangan litar luaran yang terdiri daripada penerima dan wayar penyambung, RW ialah rintangan litar dalaman yang merangkumi sumber tenaga elektrik.
Jika rintangan semua elemen litar elektrik tidak bergantung pada nilai dan arah arus dan EMF, maka mereka, serta litar itu sendiri, dipanggil linear.
Dalam litar elektrik DC linear gelung tunggal dengan satu sumber tenaga elektrik, arus adalah berkadar terus dengan EMF dan berkadar songsang dengan jumlah rintangan litar.
nasi. 1. Gambar rajah litar elektrik satu litar dengan arus terus
Daripada formula di atas, ia mengikuti bahawa E — RwI = RI, di mana I = (E — PvI) / R atau I = U / R, di mana U = E — RwI ialah voltan sumber tenaga elektrik, yang diarahkan dari kutub positif kepada kutub negatif.
Ungkapan I = U / R ialah Hukum Ohm untuk keratan litar, ke terminal yang mana voltan U digunakan, bertepatan dengan arah arus I di tapak yang sama.
Voltan lawan arus U(I) pada E = const dan RW = const dipanggil ciri luaran atau volt-ampere bagi sumber tenaga elektrik yang linear (Rajah 2), mengikut mana mana-mana arus I boleh menentukan voltan yang sepadan U dan mengikut formula , diberikan di bawah — hitung kuasa penerima tenaga elektrik:
P2 = RI2 = E2R / (R + Rtuesday)2,
sumber tenaga elektrik:
P1 = (R + Rtuesday) Az2 = E2 / (R + Rtuesday)
dan kecekapan pemasangan dalam litar DC:
η = P2 / P1 = R / (R + Rwt) = 1 / (1 + RWt / R)
nasi. 2. Ciri luaran (volt-ampere) bagi sumber tenaga elektrik
Titik X bagi ciri voltan arus bagi sumber tenaga elektrik sepadan dengan mod melahu (x.x.) Dalam litar terbuka, apabila arus Azx = 0 dan voltan Ux = E.
Titik H menentukan mod nominal jika voltan dan arus sepadan dengan nilai nominalnya Unom dan Aznom, yang diberikan dalam pasport sumber tenaga elektrik.
Titik K mencirikan mod litar pintas (litar pintas), yang berlaku apabila terminal sumber tenaga elektrik disambungkan antara satu sama lain, di mana rintangan luaran R =0. Dalam kes ini, arus litar pintas Azk = E / Rwatt berlaku, iaitu kali lebih tinggi daripada arus nominal Aznom disebabkan oleh fakta bahawa rintangan dalaman sumber tenaga elektrik Rw <R.Dalam mod ini, voltan pada terminal sumber tenaga elektrik Uk = 0.
Titik C sepadan dengan mod dipadankan di mana rintangan litar luaran R adalah sama dengan rintangan sumber Rwatt sasaran dalaman tenaga elektrik. Dalam mod ini, terdapat arus Ic = E / 2R, kuasa litar luaran sepadan dengan kuasa tertinggi P2max = E2 / 4RW dan kecekapan (kecekapan) pemasangan ηc = 0.5.
Rejim kontrak di mana:
P2 / P2maks = 4R2 / (R + Rtu)2 = 1 dan Ic = E / 2R = I
nasi. 3. Graf pergantungan kuasa relatif penerima tenaga elektrik dan kecekapan pemasangan pada rintangan relatif penerima
Dalam loji kuasa, mod litar elektrik berbeza dengan ketara daripada mod yang diselaraskan dan dicirikan oleh arus I << Ic disebabkan oleh rintangan penerima R Rvat, akibatnya operasi sistem sedemikian berjalan dengan kecekapan tinggi.
Kajian fenomena dalam litar elektrik dipermudahkan dengan menggantikannya dengan litar setara — model matematik dengan elemen ideal, setiap satunya dicirikan oleh satu dan parameter yang diambil daripada parameter elemen yang disapu. Gambar rajah ini mencerminkan sepenuhnya sifat litar elektrik dan, jika syarat tertentu dipenuhi, memudahkan analisis keadaan elektrik litar elektrik.
Dalam litar setara dengan unsur aktif, sumber EMF yang ideal dan sumber arus yang ideal digunakan.
Sumber EMF yang ideal dicirikan oleh EMF malar, E, dan rintangan dalaman sama dengan sifar, akibatnya arus sumber sedemikian ditentukan oleh rintangan penerima yang disambungkan, dan litar pintas menyebabkan arus dan kuasa secara teori. cenderung kepada nilai yang tidak terhingga besar.
Sumber kuasa yang ideal diberikan rintangan dalaman yang cenderung kepada nilai yang tidak terhingga besar dan arus malar Azdo tanpa mengira voltan pada terminalnya, sama dengan arus litar pintas, akibatnya peningkatan tanpa had dalam beban yang disambungkan ke sumber disertai dengan peningkatan voltan dan kuasa tanpa had secara teori.
nasi. 4. Litar sandaran untuk litar elektrik dengan sumber tenaga elektrik sebenar dan perintang, a - dengan sumber EMF yang ideal, b - dengan sumber arus yang ideal.
Sumber sebenar tenaga elektrik dengan EMF E, rintangan dalaman Rvn dan arus litar pintas Ic boleh diwakili oleh litar setara yang masing-masing termasuk sumber emf ideal atau sumber arus ideal, dengan elemen rintangan disambung secara bersiri dan selari, yang mencirikan parameter dalaman sumber sebenar dan mengehadkan kuasa penerima yang disambungkan (Rajah 4, a, b).
Sumber tenaga elektrik sebenar beroperasi dalam rejim yang hampir dengan rejim sumber EMF yang ideal, jika rintangan penerima adalah besar berbanding rintangan dalaman sumber sebenar, iaitu apabila mereka berada dalam rejim yang hampir dengan mod terbiar.
Dalam kes di mana mod pengendalian hampir dengan mod litar pintas, sumber sebenar mendekati sumber semasa yang ideal kerana rintangan penerima adalah kecil berbanding rintangan dalaman sumber sebenar.
